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News: Ein bakterieller Wachstumsfaktor

Cytokine sind kleine Proteine oder Glykoproteine, die eine Vielzahl wichtiger biologischer Prozesse mitkontrollieren: das Wachstum und die Ausdifferenzierung von Zellen, Entzündungsvorgänge, die Regeneration von Geweben und viele mehr. Doch obwohl sie für eukaryontische Zellen lebensnotwendig sind, gab es bisher keine Berichte über Wachstumsfaktoren in Bakterien. Erst jetzt gelang einer russischen Forschergruppe der Nachweis von Cytokinen in einer Reihe von Prokaryonten.
Galina Mukamolowa und ihre Kollegen der Russian Academy of Sciences in Moskau berichten in den Proceedings of the National Academy of Sciences vom 21. Juli 1998 (Abstract), daß sie wachstumsfördernde Cytokine in mehreren Bakterienstämmen gefunden haben – darunter auch der Erreger der Tuberkulose, Mycobacterium tuberculosis.

Die Forscher stellten fest, daß filtriertes Wachstumsmedium von Bakterienkulturen, die sich in einer Vermehrungsphase befanden, andere Kulturen, deren Wachstum bereits zum Stillstand gekommen war, wieder reaktivieren konnte. Wegen dieser "verjüngenden" Eigenschaft gaben sie dem verantwortlichen Stoff den Namen "Wiederbelebungsfaktor" (resuscitation-promoting factor, Rpf).

Es gelang den Wissenschaftlern, eine kleine Protein-haltige Substanz aus dem Filtrat einer Kultur von Micrococcus luteus zu isolieren. Da Bakterien ihr Wachstum häufig deshalb einstellen, weil ihnen die Nährstoffe ausgegangen sind, hätte es sich bei der Verbindung auch um einen Nährstoff handeln können, statt um einen Wachstumsfaktor. Dagegen spricht jedoch, daß nur winzige Mengen notwendig sind, um die Kulturen zu aktivieren, so daß sie mehr als tausendmal besser wachsen.

Nachdem die Biologen das Gen für Rpf isoliert hatten, stellten sie fest, daß in Mycobakterien sehr viele ähnliche Gene vorkommen wie in Micrococcus, unter anderem auch jenes für den Wachstumsfaktor. Dementsprechend war das isolierte Protein auch bei Kulturen von Mykobakterien wirksam.

Rpf verkürzt die Zeit, bis eine Bakterienkultur zu wachsen anfängt und beschleunigt das Wachstum von Kulturen, die sich langsam vermehren. Insofern erfüllt Rpf die Anforderungen an ein echtes Cytokinin.

Mycobacterium tuberculosis verbleibt manchmal nach der Infektion des Wirtes in einem Ruhezustand. Die Wissenschaftler glauben, daß Rpf daran beteiligt sein könnte, das Wachstum einzuleiten. Die Kenntnis dieses Signals wäre dann ein wichtiger Schritt zu einer Therapie oder einem Impfstoff.

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